‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草對(duì)水肥耦合的響應(yīng)機(jī)制研究

收稿日期：2024-01-22；修回日期：2024-04-07

基金項(xiàng)目：廣東省企業(yè)科技特派員專項(xiàng)（GDKTP2021049200）資助

作者簡(jiǎn)介：許鴻達(dá)（1999-），男，漢族，黑龍江伊春人，碩士研究生，主要從事草坪生態(tài)研究，E-mail：1471435346@qq.com；*通信作者Author for correspondence，E-mail：liutianzeng@scau.edu.cn

摘要：在草坪養(yǎng)護(hù)管理過程中，會(huì)消耗大量的水分和肥料，為節(jié)約水肥資源，制定草坪最佳水肥用量至關(guān)重要。為了探究‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草（Zoysia japonica ‘Lanyin No.Ⅲ’）的最佳水肥組合，本研究通過盆栽試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了4個(gè)灌水梯度（W1：40%蒸發(fā)量、W2：60%蒸發(fā)量、W3：80%蒸發(fā)量、W4：100%蒸發(fā)量）和3個(gè)施肥梯度（F1：1.5 g·m^-2 N+0.375 g·m^-2 P+0.75 g·m^-2 K，F(xiàn)2：3 g·m^-2 N+0.75 g·m^-2 P+1.5 g·m^-2 K，F(xiàn)3：4.5 g·m^-2 N+1.125 g·m^-2 P+2.25 g·m^-2 K）。結(jié)果表明：不同水肥耦合方式對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草坪用質(zhì)量、生理特性、生物量均會(huì)產(chǎn)生不同的影響，增加灌水和施肥可以提高草坪的外觀質(zhì)量和葉綠素含量、促進(jìn)草坪垂直生長(zhǎng)。增加灌水量和減少施肥量可以提高葉片水勢(shì)，可溶性糖含量、脯氨酸含量、酸性磷酸酶活性與灌水量呈負(fù)相關(guān)、與施肥量呈正相關(guān)。水肥梯度為W3F3時(shí)，草坪水肥利用效率最大。通過回歸分析并綜合考慮草坪質(zhì)量、水分和肥料利用效率等因素，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草適宜的灌水量為蒸發(fā)量的80%，施肥量為4.5 g·m^-2 N+1.125 g·m^-2 P+2.25 g·m^-2 K，即最佳水肥組合為W3F3處理。

關(guān)鍵詞：結(jié)縷草；水肥耦合；草坪質(zhì)量；尋優(yōu)模型

中圖分類號(hào)：S688.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2024）10-3252-10

Study on the Response Mechanism of ‘Lanyin No. III’ Zoysiagrass to Irrigation and Fertilizer Coupling

XU Hong-da¹， HE Wei-hai¹， ZHONG Xiu-juan¹， LU Yao-dong²， CHEN Yong³， ZHANG Ju-ming¹， LIU Tian-zeng^1*

（1. College of Forestry and Landscape Architecture， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong Province 510642， China;2. Guangdong Biran Beauty Landscape Co， Ltd. Foshan， Guangdong Province 528200， China; 3. College of Agriculture， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong Province 510642， China）

Abstract：In the process of turfgrass maintenance and management，a large amount of irrigation and fertilizer is often consumed. In order to save irrigation and fertilizer resources as much as possible，it is very important to clarify the appropriate irrigation and fertilization amount. In order to explore the best combination of irrigation and fertilizer for Zoysia japonica‘Lanyin No.Ⅲ’，a pot experiment was conducted. Four irrigation gradients （W1：40% evapotranspiration、W2：60% evaporation、W3：80% evaporation、W4：100% evaporation） and three fertilization gradients （F1：1.5 g·m^-2 N+0.375 g·m^-2 P+0.75 g·m^-2 K，F(xiàn)2：3 g·m^-2 N+0.75 g·m^-2 P+1.5 g·m^-2 K，F(xiàn)3：4.5 g·m^-2 N+1.125 g·m^-2 P+2.25 g·m^-2 K） were designed. The results showed that different water and fertilizer coupling methods had different effects on the turf quality，physiological characteristics and biomass of Zoysia japonica‘Lanyin No.Ⅲ’. Increasing irrigation and fertilization could improve the appearance quality and chlorophyll content of turfgrass，and promoted the vertical growth of turfgrass. Increasing the amount of irrigation and decreasing the amount of fertilizer could improve the water potential of leaves. Soluble sugar content，proline content and acid phosphatase activity were negatively correlated with the amount of irrigation and positively correlated with the amount of fertilizer. When the gradient of water and fertilizer was W3F3，the water and fertilizer utilization efficiency of turfgrass was the highest.Through regression analysis and comprehensive consideration of turf quality，water and fertilizer use efficiency and other factors，the best water and fertilizer combination was W3F3 treatment，80% of evaporationand the fertilization amount was 4.5 g·m^-2 N+1.125 g·m^-2 P+2.25 g·m^-2 K.

Key words：Zoysiagrass;Irrigation and fertilizer coupling;Turfgrass quality;Optimization model

施肥和灌溉作為草坪日常養(yǎng)護(hù)管理的兩大重要措施，是建植高質(zhì)量草坪的重要保障。與其它植被相比，草坪低矮、根系淺，抗旱能力差，因此，適時(shí)且適量灌水尤為重要。全球正在面臨水資源匱乏的問題，而草坪草在日常的養(yǎng)護(hù)中會(huì)消耗大量水資源，過多的水分會(huì)造成草坪土壤通透氣變差、土壤養(yǎng)分流失、病蟲害增多等現(xiàn)象，這也成為制約草坪業(yè)發(fā)展的瓶頸^［1］。另外，不合理的施肥不僅會(huì)對(duì)草坪的坪用質(zhì)量造成影響，還會(huì)帶來一定的環(huán)境污染問題。因此，如何將灌溉與施肥結(jié)合起來，制定理想草坪所需的灌溉水平和施肥水平至關(guān)重要。

水是生命之源，當(dāng)草坪草的組織細(xì)胞嚴(yán)重缺水時(shí)，就會(huì)引起葉片卷曲、萎蔫，甚至造成草坪草的死亡。缺水對(duì)草坪草的影響是多方面的，以往的研究主要集中在草坪質(zhì)量、根系性狀、滲透調(diào)節(jié)、抗氧化酶活性、光合特性、植物體內(nèi)激素水平等生理生化因子的響應(yīng)方面^［2-4］。根系是滿足草坪草蒸騰需要的主要?jiǎng)恿?，在調(diào)控草坪草水分狀態(tài)、避免干旱損害的過程中發(fā)揮重要作用。干旱脅迫會(huì)抑制草坪草根系的生長(zhǎng)發(fā)育，隨著干旱脅迫強(qiáng)度的增加，草坪草的根系總長(zhǎng)、總表面積、總體積均顯著下降^{LVCPNxNEqIRA3fJ/CanrlQduCiWlkB9svvZPrnhk/rk=［5］}。與正常灌水處理相比，草坪草在適度缺水條件下會(huì)表現(xiàn)出一定的干旱可塑性，具體表現(xiàn)為地上生物量不變且根系長(zhǎng)度增加^［6］。適度的干旱脅迫會(huì)使草坪草的根長(zhǎng)、根表面積、根系生物量顯著提高，促進(jìn)草坪根系發(fā)育^［7］。葉片是植物的重要組成部分，草坪草依靠葉片進(jìn)行光合作用，其生長(zhǎng)發(fā)育是否正常從葉片的外觀性狀和生理特性上可以得到明顯反應(yīng)。研究表明草坪草葉片對(duì)干旱脅迫的典型響應(yīng)為葉鮮重、葉片相對(duì)含水量顯著降低^［8］，干旱脅迫嚴(yán)重降低了葉片的光合速率、水分利用效率、氣孔導(dǎo)度、葉綠素含量^［9］。同時(shí)，干旱脅迫會(huì)加劇草坪草葉片膜脂質(zhì)的氧化，使膜透性提高，電解質(zhì)滲漏增加，脯氨酸大量累積^［10］。相反過量灌溉會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，增加N，P，K等元素的流失，降低草坪草對(duì)營養(yǎng)元素的吸收利用效率^［11］。有研究表明在草坪管理中適當(dāng)減少灌水量可以保持較高的草坪質(zhì)量^［12-13］。Koksal等^［14］研究發(fā)現(xiàn)，與較高灌水量相比，當(dāng)草坪草的灌水量為蒸發(fā)量的50%時(shí)，草坪坪用質(zhì)量最佳，并具有較高的保水能力。Bilge等^［15］研究發(fā)現(xiàn)與充分灌溉相比，輕度缺水狀態(tài)下的草坪草表現(xiàn)出較高的顏色效果和草坪質(zhì)量。

施肥作為草坪管理中的另一項(xiàng)措施，是影響草坪抗性和質(zhì)量的決定因素之一。合理施肥可以為草坪草提供所需的養(yǎng)分，施肥過多或過少都會(huì)對(duì)草坪草生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。研究表明草坪草缺少施肥會(huì)導(dǎo)致其體內(nèi)N，P，K，Ca等元素的流失^［16］。增施鉀肥可以明顯改善草坪草的葉片形態(tài)、色澤及生物量，在一定程度上可以提高草坪草的抗旱性^［17］。當(dāng)草坪草施用過多水溶肥和緩釋肥時(shí)還會(huì)加劇硝酸鹽等有害物質(zhì)的淋溶，對(duì)周邊環(huán)境造成一定的污染^［18］。因此，在草坪日常養(yǎng)護(hù)過程中管理者需要考慮水肥耦合效應(yīng)。目前，已經(jīng)有許多的研究者從多個(gè)方面分別對(duì)草坪施肥和灌溉做了大量研究，給草坪養(yǎng)護(hù)管理提供了大量資料，但在水肥耦合機(jī)制方面的研究則相對(duì)較少。

‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草是我國南方地區(qū)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)廣泛使用的草坪草種，具有生長(zhǎng)快速、耐踐踏而且成坪時(shí)間短等特點(diǎn)。作為暖季型草坪草，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草在養(yǎng)護(hù)管理中需水量和用肥量都較大，過少或過量的灌水與施肥都會(huì)導(dǎo)致‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草草坪質(zhì)量明顯下降，出現(xiàn)病蟲害的幾率增加，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制。本研究旨在確定‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草達(dá)到高質(zhì)量的最佳水肥耦合方案，在減少灌溉用水和施肥用量的同時(shí)還能保持較高的草坪質(zhì)量，為‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的養(yǎng)護(hù)管理提供科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草，來自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)增城教學(xué)科研基地。選取生長(zhǎng)一致的草皮塊種植于塑料花盆中（上口徑28 cm，高30 cm），種植基質(zhì)為河沙與泥炭的混合物，其中河沙體積占比85%，泥炭體積占比15%。將種植好的材料放置在在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室大棚中進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)期間按時(shí)澆水，定期修剪。試驗(yàn)使用的肥料為尿素（含N 46.2%）、過磷酸鈣（含PO 12%）和氯化鉀（含KO 60%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究采用盆栽試驗(yàn)，采用草塊種植的方法建植草坪。設(shè)置灌水和施肥2種處理，灌水處理設(shè)定4個(gè)水分梯度，分別為蒸發(fā)量的40%（W1），60%（W2），80%（W3），100%（W4）進(jìn)行灌水。用蒸發(fā)皿測(cè)得試驗(yàn)基地內(nèi)的水分蒸發(fā)量為160 mL·d^-1，每2天進(jìn)行一次澆水，控水時(shí)長(zhǎng)60天。施肥處理設(shè)定3個(gè)梯度，根據(jù)N∶P∶K=4∶1∶2的比例，分別為1.5 g·m^-2 N+0.375 g·m^-2 P+0.75 g·m^-2 K（F1），3 g·m^-2 N+0.75 g·m^-2 P+1.5 g·m^-2 K（F2），4.5 g·m^-2 N+1.125 g·m^-2 P+2.25 g·m^-2 K（F3），每個(gè)月施肥一次。試驗(yàn)采用雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別為灌水處理和施肥處理，以W4F3處理作為對(duì)照，共12個(gè)處理組合，每個(gè)處理組合3次重復(fù)，試驗(yàn)結(jié)束后取樣測(cè)定指標(biāo)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

采用10 cm×10 cm的樣測(cè)定草坪密度，人工計(jì)數(shù)樣方內(nèi)的枝條數(shù)。每次修剪前后每盆隨機(jī)選取5個(gè)樣點(diǎn)，測(cè)量草層高度并計(jì)算草坪生長(zhǎng)速度。采用9分制目測(cè)法對(duì)草坪綜合質(zhì)量評(píng)分，9分代表草坪質(zhì)量最好，6分代表草坪質(zhì)量尚可，1分代表草坪質(zhì)量最差。利用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量。甲苯萃取法測(cè)定脯氨酸含量^［19］。參照已有研究的方法測(cè)定葉片葉綠素含量^［20］。參照Yan等^［21］的方法測(cè)定葉片酸性磷酸酶活性。采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定葉片POD活性。試驗(yàn)結(jié)束后，將‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草地上部分的葉片及地下部分的須根與根莖分開，在105℃的烘箱中殺青30 min，然后在80℃下烘干至恒重，稱其干重。水分利用效率用地上生物量干重與灌水總量的比值表示，肥料利用效率用草坪?jiǎn)挝皇┓柿克苌a(chǎn)的地上生物量表示。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均值表示，用Excel 2019及IBM SPSS Statistics 23對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，水肥耦合效應(yīng)采用多元回歸分析，用Origin 2021b進(jìn)行回歸模型繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水肥對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草外觀性狀的影響

灌水和施肥對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的密度、生長(zhǎng)速度均有顯著影響，灌水對(duì)草坪質(zhì)量有顯著影響，水肥交互作用對(duì)密度、生長(zhǎng)速度和草坪質(zhì)量有顯著影響（表1）。

在同一灌水梯度下，密度、生長(zhǎng)速度、草坪質(zhì)量隨施肥量的增加而增加，F(xiàn)2、F3施肥水平下的密度、生長(zhǎng)速度和草坪質(zhì)量顯著高于F1。當(dāng)施肥水平相同時(shí)，隨著灌水量的增加，密度、生長(zhǎng)速度、草坪質(zhì)量均呈上升趨勢(shì)。W1灌水梯度下的草坪外觀性狀表現(xiàn)最差，W3、W4灌水梯度的草坪外觀性狀較好，在所有施肥梯度中F3處理下的草坪外觀表現(xiàn)最好（圖1）。因此，所有水肥處理中‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草外觀性狀表現(xiàn)最好的組合是W4F3，表現(xiàn)最差的組合是W1F1。

2.2 水肥對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草生理特性的影響

灌水量、施肥量及兩者互作對(duì)可溶性糖含量、脯氨酸含量有顯著影響（表2）。在灌水量一定時(shí)，施肥量的增加會(huì)可溶性糖和脯氨酸有一定的上升趨勢(shì)，缺少灌水導(dǎo)致可溶性糖和脯氨酸含量大量積累。綜合來看，所有水肥組合中可溶性糖最高的是W1F3組合，最低的組合是W3F1；脯氨酸含量最高的是W1F3組合，最低的組合是W4F1。

灌水量對(duì)葉片水勢(shì)、葉綠素含量有顯著影響，施肥量對(duì)葉綠素含量有顯著影響（表2）。水肥交互作用對(duì)葉片水勢(shì)、葉綠素含量無明顯影響。在所有水肥組合處理中W1F2組合的葉片水勢(shì)最低，葉片水勢(shì)最高的水肥組合是W2F1，隨著灌水量與施肥量的增加，葉綠素含量呈上升趨勢(shì)。

灌水量和施肥量對(duì)酸性磷酸酶活性有顯著影響，施肥量和水肥互作對(duì)葉片POD活性皆有顯著影響（表2）。在所有水肥組合處理中W1F3組合的葉片酸性磷酸酶活性最大，最小的水肥組合是W3F2組合。葉片POD活性在W1灌水水平和F3施肥水平下數(shù)值最高，這說明葉片POD活性與灌水量的大小成反比，在一定施肥水平范圍內(nèi)隨著施肥量的增加，葉片POD活性呈上升趨勢(shì)，說明低水和高肥處理更容易促進(jìn)POD活性的升高。

2.3 水肥對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草地上及地下部分生長(zhǎng)的影響

施肥量和水肥互作對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的地上生物量、地下須根量和地下根莖量皆有顯著影響（表3）。隨著灌水量與施肥量的增加，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的地上生物量呈上升趨勢(shì)，說明灌水量與施肥量充足是滿足‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草地上部分生長(zhǎng)旺盛的重要因素，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的地下須根量呈上升趨勢(shì)，在F1施肥水平下，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的地下須根量較少，F(xiàn)2和F3施肥水平下的地下須根量顯著高于F1，這說明施肥是促進(jìn)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的地下須根量增長(zhǎng)的主要因素。綜合來看，12個(gè)水肥組合處理中，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的地下生物量表現(xiàn)最好的是W4F3組合，地下須根量表現(xiàn)最差的是W1F1組合，地下根莖量表現(xiàn)最差的是W4F1組合。

2.4 適合‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草生長(zhǎng)的最優(yōu)水肥組合

為了進(jìn)一步探究灌水與施肥對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草生長(zhǎng)調(diào)控的耦合效應(yīng)以灌水量（W）和施肥量（F）為自變量，以密度，生長(zhǎng)速度，可溶性含糖量，葉片酸性磷酸酶活性，地上生物量，地下須根量為因變量，分別建立2次多項(xiàng)式回歸方程，進(jìn)行回歸模擬，得出灌水和施肥對(duì)各因變量的影響均達(dá)到顯著水平（P<0.05），決定系數(shù)R²均在0.89以上，說明各方程擬合程度較好，能夠反映實(shí)際情況，通過分析得出水肥組合調(diào)控對(duì)密度、生長(zhǎng)速度、草坪質(zhì)量、脯氨酸、葉綠素含量、酸性磷酸酶活性、地上生物量、地下須根量的回歸模型（表4）。

密度隨灌水總量，施肥總量的增加而逐步上升，高水高肥是促進(jìn)草坪草生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素（圖2A-B）。灌水量低于4.3倍蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量時(shí)的草坪質(zhì)量打分皆低于6分，高于7分的點(diǎn)集中于6.81～8.73 g·m^-2的施肥梯度內(nèi)（圖2C）。水分虧缺引起脯氨酸大量積累，其達(dá)到最低點(diǎn)的水肥坐標(biāo)為（0.73，4.375）（圖2D）。葉片酸性磷酸酶活性在同一施肥條件下隨著灌水量的上升呈下降的趨勢(shì)（圖2E）。灌水與施肥會(huì)促進(jìn)葉綠素含量的提高（圖2F）。在0.63倍～0.81倍蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量的灌水范圍內(nèi)地上生物量較高，使其達(dá)到最大值的水肥坐標(biāo)為（0.71，8.06）（圖2G）。使地下須根量達(dá)到最高值的水肥坐標(biāo)為（0.76，7.58），過多的灌水與施肥并不能促進(jìn)草坪草的生長(zhǎng)，當(dāng)灌水與施肥超過一定范圍之內(nèi)會(huì)抑制地上和地下部分的生長(zhǎng)（圖2H）。綜上所述，水肥調(diào)控條件下最適宜‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的水肥范圍是灌水量為蒸發(fā)量的80%～100%，施肥量為3 g·m^-2 N+0.75 g·m^-2 P+1.5 g·m^-2 K～4.5 g·m^-2 N+1.125 g·m^-2 P+2.25 g·m^-2 K，測(cè)定指標(biāo)最優(yōu)值坐標(biāo)的平均值為（0.8，8.69），W3F3最接近于該數(shù)值，即W3F3組合為最優(yōu)水肥組合。

2.5 水肥對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草水分和肥料利用效率的影響

灌水量、施肥量及兩者互作對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的水分利用效率影響顯著（表5）。在W1～W3灌水梯度間，水分利用效率隨灌水量的增加呈上升趨勢(shì)，而在W4灌水梯度下呈下降趨勢(shì)。僅考慮施肥因素，F(xiàn)3處理的水分利用效率分別比F1和F2提高了103.9%和10.7%，這表明常規(guī)施肥處理（F3）在很大程度上能增加水分利用效率，促進(jìn)草坪生長(zhǎng)，且在所有水肥處理中，草坪在W3F3處理下對(duì)水分的利用能力最強(qiáng)，所利用單位灌水量生產(chǎn)出最大的地上生物量。灌水量、施肥量及兩者互作對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的肥料利用效率影響顯著。在W1，W2，W4灌水梯度下，增加施肥量使肥料利用效率下降，而在W3灌水梯度下的肥料利用率則隨施肥料的增加呈上升趨勢(shì)，且在所有水肥處理中，W3F3處理的肥料利用率最高，在常規(guī)施肥水平F3處理下對(duì)草坪采取適量的灌水（即W3）可最大程度提高草坪的肥料利用率，即擇選W3F3水平的水肥耦合方式對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的肥料利用效率提升最大。

3 討論

灌水處理是影響‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草外觀質(zhì)量評(píng)分、生長(zhǎng)速度的主要因素，外觀質(zhì)量和生長(zhǎng)速度整體上隨著灌水量的增加而增加。本研究結(jié)果表明，W3F3處理的草坪外觀質(zhì)量最優(yōu)、生長(zhǎng)速度最快，但草坪草生長(zhǎng)狀況并不是完全與灌水量成正比的，而是需要適度合理的灌溉，過度灌溉往往會(huì)對(duì)草坪質(zhì)量起到負(fù)向作用。適度減少草坪的灌水量在一定程度上可以維持較高的草坪質(zhì)量，而過度灌水則會(huì)讓草坪土壤中的養(yǎng)分產(chǎn)生淋失并增加病蟲害產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)^［22-23］。在過度灌水后草坪中磷、鉀等養(yǎng)分會(huì)大幅度流失^［24］，在本研究具有相似結(jié)論，即當(dāng)灌水量超過蒸發(fā)量的80%時(shí)，草坪草地上生物量隨灌水量的增多呈下降趨勢(shì)，過度灌水造成養(yǎng)分的利用率下降，部分土壤養(yǎng)分流失。本研究結(jié)果表明，所有施肥處理以高肥處理（F3）的處理組合表現(xiàn)最優(yōu)，外觀質(zhì)量、地上生物量等指標(biāo)表現(xiàn)最好，這與王宏力等^［25］發(fā)現(xiàn)隨著施加氮肥的濃度增大，草坪草的葉片色澤、長(zhǎng)勢(shì)等明顯改善的研究結(jié)果一致。

水肥調(diào)控對(duì)草坪草的生理特性具有明顯影響，草坪草在生長(zhǎng)發(fā)育的過程中會(huì)受到大量的生物和非生物脅迫，這時(shí)草坪草內(nèi)部的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)會(huì)發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)變化^［26］。脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的大量積累是草坪草面對(duì)干旱脅迫所做出的響應(yīng)之一，本研究結(jié)果表明，水肥互作對(duì)‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的可溶性糖含量與脯氨酸含量有顯著影響，W1F3處理的可溶性糖含量與脯氨酸含量的數(shù)值顯著高于W1F1與W1F2，即缺少灌水與過量施肥均會(huì)顯著提高可溶性糖和脯氨酸含量。這可能是水肥管理不適當(dāng)導(dǎo)致草坪草內(nèi)部滲透調(diào)節(jié)KmZm9FDrOawmKo4Pku1CcguZIPE+xkDsumtnvUAsT2k=物質(zhì)發(fā)生相應(yīng)變化以應(yīng)對(duì)這種脅迫環(huán)境，脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的大量積累是草坪草面對(duì)干旱脅迫所做出的響應(yīng)之一^［27-28］。植物的葉片水勢(shì)是反映植物吸水能力和保水能力大小的綜合指標(biāo)，其變化狀況可以反映植物體內(nèi)水分運(yùn)轉(zhuǎn)及平衡狀況，在植物面臨水分虧缺時(shí)，其體內(nèi)葉片水勢(shì)會(huì)做出相應(yīng)變化。本研究中，葉片水勢(shì)與施肥量大小成負(fù)相關(guān)，與灌水量大小成正比，W1F3處理數(shù)值最低；水肥互作對(duì)葉片水勢(shì)無明顯影響。葉綠素含量高低是草坪草生長(zhǎng)及生命活動(dòng)的一個(gè)重要指標(biāo)，其含量高就代表草坪草的光合能力較強(qiáng)，草坪能夠獲得足夠的物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行生長(zhǎng)。本研究中，灌水量與施肥量的增加可以顯著提高草坪葉綠素含量，這可能是充足的養(yǎng)分促進(jìn)了葉綠素的合成，與Mahdavi等^［29-30］的研究發(fā)現(xiàn)增加草坪草的N，P，K等物質(zhì)的養(yǎng)分含量會(huì)顯著提高草坪草的葉綠素含量并增強(qiáng)光合性能結(jié)果一致。水肥調(diào)控會(huì)使草坪草體內(nèi)某些抗氧化酶的活性發(fā)生相應(yīng)變化，有研究表明一定程度的干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致草坪草體內(nèi)SOD，POD，CAT等抗氧化酶活性大幅度提升^［31］。孫旭等^［32］研究證明了在干旱條件下增施氮肥可以大幅提高草坪草體內(nèi)的POD活性。本研究結(jié)果表明，W1F3處理的POD活性最高，與Jespersen等^［33］的研究觀點(diǎn)基本一致，其發(fā)現(xiàn)在缺少水分的條件下草坪草內(nèi)SOD，POD，CAT等抗氧化酶活性的含量會(huì)顯著提高。酸性磷酸酶是植物體內(nèi)比較重要的酶類之一，是一種能水解單磷酸酯鍵釋放無機(jī)磷的水解酶類，其活性的提高被認(rèn)為是植物適應(yīng)低磷脅迫的重要機(jī)制。本研究中，增加施肥量會(huì)導(dǎo)致酸性磷酸酶活性呈下降趨勢(shì)，與Ihtisham等^［34］的研究結(jié)果一致，其發(fā)現(xiàn)增加施磷量會(huì)致使草坪草體內(nèi)酸性磷酸酶活性加劇下降。草坪生物量的積累程度與草坪的再生能力、恢復(fù)能力、定植速度、草皮的生產(chǎn)性能密切相關(guān)，是運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，也與高效、科學(xué)的水肥管理息息相關(guān)。有研究表明增加追肥后，草坪草的地上和地下生物量和根系活力會(huì)有所提升^［35］，本研究的結(jié)果表明高水高肥組合會(huì)顯著提高草坪草地上和地下生物量，適量、科學(xué)的水肥管理有助于草坪草根系的發(fā)育、保持健康的生長(zhǎng)狀況。

‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的水分利用效率在一定的灌水梯度范圍內(nèi)（W1～W3）與灌水量的大小成正比關(guān)系，在達(dá)到最大灌水梯度W4下水分利用效率顯著下降，也有研究發(fā)現(xiàn)草坪草水分利用效率是在一定的范圍內(nèi)呈相同的變化趨勢(shì)^［36］，該結(jié)論與本文研究結(jié)果基本一致。草坪草的最佳灌水量因種類的不同而有所變化，W3灌水梯度是‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的最佳灌水量。在草坪生長(zhǎng)狀況相近的前提下過度灌水并不能有效提高草坪對(duì)水分的利用，同時(shí)造成水資源的浪費(fèi)甚至?xí)档退掷眯?，W3灌水梯度下的水分利用效率高于W4，在草坪養(yǎng)護(hù)中對(duì)草坪進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃置{迫可以提高草坪的水分利用效率^［37］。有相關(guān)研究表明，在一定范圍內(nèi)增加對(duì)草坪的養(yǎng)分供應(yīng)可以顯著提高草坪水分利用效率^［38-39］，本文中常規(guī)施肥處理F3下的水分利用效率均顯著高于其他2種施肥水平，即F3施肥水平為草坪最佳施肥量，可以最大程度的維持草坪較高的水分利用效率。合理施肥是提高草坪質(zhì)量及保持良好景觀的有效措施。Barton等^［40］研究發(fā)現(xiàn)在較低的灌水梯度和較高施肥水平下可滿足生產(chǎn)高質(zhì)量草坪的需要，在本研究中具有類似結(jié)論，在一定的灌水梯度范圍內(nèi)，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的肥料利用效率隨施肥量的增加呈下降趨勢(shì)，而W3灌水梯度下呈相反的上升趨勢(shì)，且在W3F3水肥處理下肥料利用率達(dá)到最大，即促使‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草達(dá)到最優(yōu)的肥料利用效率需要適度地灌水與施肥。

本試驗(yàn)建立了水肥投入與‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草外觀質(zhì)量等相關(guān)指標(biāo)的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)要維持草坪草健康生長(zhǎng)，水肥施用量并非越多越好，而是有一個(gè)適宜的灌水和施肥范圍。即水分虧缺的W1灌水梯度不利于草坪草地上部分的生長(zhǎng)，但促進(jìn)了地下部分的生長(zhǎng)，使得草坪草作出根冠比增大等響應(yīng)，且高灌水的W3處理的地上生長(zhǎng)量比W2處理小，其根冠比也較大，同時(shí)過量施肥對(duì)草坪草地下部分生長(zhǎng)的并沒有明顯的促進(jìn)作用，反而造成地上部分的垂直生長(zhǎng)，增加了草坪草的修剪頻率從而增加草坪的養(yǎng)護(hù)管理成本，使坪床的養(yǎng)分流失并增加病蟲害的發(fā)生概率，甚至造成環(huán)境污染。當(dāng)灌水為W3水平，施肥為F3水平時(shí)，‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的外觀質(zhì)量最好、地上部分生長(zhǎng)旺盛，并擁有龐大的地下根系，景觀效果最佳。

4 結(jié)論

水肥互作是‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的養(yǎng)護(hù)管理的關(guān)鍵因素之一，當(dāng)水分與養(yǎng)分發(fā)生變化時(shí)，草坪草的外觀質(zhì)量、生理特性、生物量以及水肥利用效率均有不同的響應(yīng)。綜合考慮草坪質(zhì)量、提高水肥利用效率、節(jié)約用水等因素，本研究認(rèn)為‘蘭引Ⅲ號(hào)’結(jié)縷草的最佳水肥方案是灌水為蒸發(fā)量的80%，施肥為4.5 g·m^-2 N+1.125 g·m^-2 P+2.25 g·m^-2 K，在此水肥條件下草坪生長(zhǎng)狀況最佳、質(zhì)量最優(yōu)。

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（責(zé)任編輯 彭露茜）